תכונות ייחודיות של תרכובות בור תסייענה בפיתוח תרופות וכלי-אבחון חדישים

היסוד בור מהווה עתה עניין מחקרי גדל וצומח במהירות וכר נרחב להשקעות בתעשיית התרופות בחיפושה אחר תרופות חדישות שייאבקו במחלות סרטן וזיהומים שונים, תוך הסתמכות על יכולתן להתגבר על מגבלות ותופעות-לוואי של מוצרים קיימים.

2− אטומי בור -וורוד, אטומי חמצן – אדום, מימנים – לבן. שני אטומי בור (בקצוות) במרכז משולש מישורי ושני אטומי בור (מגשרים) במרכזי טטראדרים”]

חוקרים עומדים על סף שחרור כוחו של היסוד בור בפיתוח של דור חדש של תרופות ושיטות ריפוי, כאשר עשורים שלמים של מחקר מתחילים לתת פרי. היסוד בור מהווה עתה עניין מחקרי גדל וצומח במהירות וכר נרחב להשקעות בתעשיית התרופות בחיפושה אחר תרופות חדישות שייאבקו במחלות סרטן וזיהומים שונים, תוך הסתמכות על יכולתן להתגבר על מגבלות ותופעות-לוואי של מוצרים קיימים.
תגובתה של אירופה לאתגרים ולהזדמנויות של כימיית הבור (boron) ברפואה הפכה לדיון בסדנא שנערכה לאחרונה ושמה – “ביו-בור – בחינת הזדמנויות חדשות של כימיית הבור ברפואה”.

“אכן, במהלך הסדנא התחוור כי עתה יש מספיק מידע ודי תרכובות בכדי להתחיל בתוכנית סריקה נרחבת בחיפוש אחר תרופות נוגדות סרטן ונגיפים המכילות בעיקרן מרכיבים של היסוד בור,” אמר החוקר Lesnikowski. עתה נוצר גם מרחב לשיפור היישום של BNCT (Boron neutron capture therapy, שהינה צורה ניסיונית של רדיותרפיה המסתייעת בקרן נויטרונים המגיבה לתרכובות בור שהוזרקו למטופל,) כנגד מחלות סרטן אך לבור יש פוטנציאל רחב כבסיס לתרכובות בתחומי האבחון והביו-חישה, וכן עבור חומרים ביואורגניים חדישים, אומר החוקר.

היישומים האפשריים עבור ביו-חישה, ביו-חומרים ופיתוח תרופות נובעים כולם מתכונותיו הכימיות הבסיסיות של היסוד בור. כל החיים נובעים בסופו של דבר מהיסוד פחמן, אשר ממוקם לצידו של היסוד בור בטבלה המחזורית כאשר מספריהם האטומיים הם שש וחמש, בהתאמה. לתרכובות בור יש הקבלה מסוימת לתרכובות פחמן אך יש להן גם הבדלים חשובים. שילוב זה של הבדלים ודמיון הוא אשר מעניק לבור את הפוטנציאל הייחודי שלו בתחום הרפואה.

הדמיון החשוב טמון בעובדה כי בור, בדומה לפחמן, נקשר לאטומי מימן ליצירת תרכובות יציבות המסוגלות להשתתף בתגובות ביוכימיות. הבדל המפתח טמון בעובדה כי לתרכובות אלו יש מבנה מרחבי ופיזור של מטען אלקטרוני מובהקים בעלי מורכבות מרחבית גדולה יותר מאשר מקביליהם מבוססי-הפחמן.

לפי דבריו של החוקר, בעוד שתרכובות אורגניות מבוססות פחמן נוטות ליצור טבעות ושרשראות, תרכובות הבור, המכונות הידרידים של בור (תרכובות המכילות בעיקר בור ומימן) נוטות ליצור דווקא צברים (clusters) ו”כלובים” (cages). מבנה מרחבי זה מאפשר תכנון של תרכובות בעלות פיזור מטען ספציפי באמצעות שינוי המבנה הפנימי שלהן וזה בתמורה, מאפשר לקבוע ולכוונן כיצד כל חלק במבנה יגיב עם תרכובות מים וביו-תרכובות אחרות הקיימות בבע”ח – אם הרכיב הינו הידרופובי (“דוחה מים”) הוא יוכל לחדור בקלות יחסית לתא דרך דופנותיו; אם הוא הידרופילי (“אוהב מים”) הוא יוכל להתמוסס בסביבה מימית. יחסי-הגומלין בין הרכיבים ההידרופיליים להידרופוביים משפיעים גם על תגובתה ו”התקשורת” של התרכובת עם חלבונים וחומצות גרעין המהווים את המטרה הרפואית.

העובדה כי תרכובות בור אינן מוכרות למערכות החי הינה בעלת יתרונות רבים תוך שימושן כתרופות אנטיביוטיות מאחר ופתוגנים (מַרְעָנים, pathogens) לא יוכלו לפתח עמידות כנגדן. “כמו-כן, סוג יחסי-הגומלין יהיו מעט שונים מהמערכות המוכרות של “מפתח-מנעול” הקיימות בתאים החיים בטבע מזה מיליוני שנים,” אומר Lesnikowski. “על-כן אנו מסוגלים לחזות כי חומרים פעילים יהיו פחות חשופים לפיתוח עמידות כנגדן,” אומר החוקר. “זהו יתרון ברור של תרופות מבוססות בור.”

למרות שבסופו של דבר פתוגנים, כחיידקים ונגיפים, יוכלו לפתח עמידות כנגד כמעט כל תרכובת התוקפת אותם, החוקר מאמין כי הדבר יימשך הרבה יותר זמן במקרה של תרכובות מבוססות-בור ותוצאה זו תאפשר לאנושות להישאר תמיד צעד אחד קדימה במקום המאבק הקיים היום להדביק את התפתחות הפתוגנים.

מלבד העדר המידע בדבר היכולת המעשית שלהן, פיתוח תרכובות בור לרפואה התעכב עד עתה בשל מחירם הגבוה של הזרזים ותרכובות הביניים מבוססות-הבור המשמשות בסינתזה שלהן. היום, תוך התפתחות ברוכה ומהירה של מחקרן, מחירן הולך ופוחת.

הידיעה מהקרן האירופית למדעים